声控音乐彩灯课程设计报告

设计题目：声控音乐彩灯专业电气工程学院班级1008班学号10291246学生姓名乔茜指导教师叶晶晶提交时间2012年6月29日目录一、概述..............................................................................................21.1目的..........................................................................................................21.2课程设计的组成部分..............................................................................2二、总结..............................................................................................53.1课程设计进行过程及步骤......................................................................53.2所遇到的问题，你是怎样解决这些问题的..........错误!未定义书签。3.3体会收获及建议......................................................................................7一、概述1.1目的我们都知道，人发出的声音信号中的电压信号是及其微弱的，只是在毫伏级别，而其频率信号一般在几十到几百赫兹，我们希望用声音信号来控制信号灯闪烁的频率，从而可以让大家直观得看到自己说话声音“音符”，如果加上音乐，那么彩灯便会随着音乐的跳动而闪烁出不同的频率。为了实现上述功能，我们首先要将微弱的声音信号放大，然后将声音信号进行降频，降到可以被肉眼分辨出的频率。因此，此电路可以分为三部分：一、电压信号两级放大部分二、频率信号降频部分三、彩灯显示部分1.2课程设计的组成部分一：电压信号两级放大部分这部分我们先用一个电容滤去直流部分，然后通过一个三极管将电压进行第一级放大，再次电容滤去直波，再通过一个三极管放大。经过两次放大后，电压被放大了100倍，这样就将毫伏级别的电压放大到了级别为伏的电压信号，为下一步降频做准备。以下是第一部分的仿真：二：频率信号降频部分电路主要是四个集成芯片CD4017构成。CD4017是十进制计数器/分频器，其内部由计数器及分频器两部分组成，由译码输出现实对脉冲的分配，整个输出时序就是Q0、Q1、Q2、Q3···、Q9依次出现与时钟同步的高电平，宽电平等于时钟周期。CD4017有3个输入端（MR、CP0和CP1）,MR为清零端，当在MR端上加高电平或正脉冲时，其输出Q0为高电平，其余输出端（Q1～Q9)均为地电平.CP0和CP1是2个时钟输入端，若要用上升沿来计数，则信号有CP0端输入，若要下降沿来计数，则信号由CP1端输入。CD4017有10个输出端（Q0～Q9)和1个进位输出端CO。每输入10个计数脉冲，C0就可得到1个进位正脉冲，该进位输出信号可作为下一级的时钟信号，输出端依此变为高电平。在C1中将11与15相接，即输入端14每输入9个信号时发生一次清零，达到降频的目的。C2中将C1送来的信号分配开，并分在10个端子上得到顺序正脉冲，以达到降频、分频的目的。第一个芯片进行的是第一次分频，接下来的三个芯片是并联接入状态，其14与第一个的3相连，并利用3,4,10,5,9五个端口进行输出。以下是第二部分的仿真部分：第三部分：彩灯显示部分：这一部分是由第二部分的15个端口输出的方波来控制，这一部分先通过二极管整流后，再接入一个电阻进行保护电路，然后接入发光二极管，这样，便实现了最终的利用声音信号控制彩灯的目的。以下是第三部分的仿真：以下是总体的仿真图：二、总结课程设计步骤及遇到的问题在确定了具体的设计内容之后，我们开始第一步：仿真，在这一部分中，我们先按照设计好的电路图做，但是仿真结果没有出来，我们便把每一部分分别仿真出来进行运行，发现在第一部分中，我们输入的电压信号输入过大，导致第一部分输出的电压不是预想中的电压信号，而在第二部分中，我们对CD4017没有进行充分的了解，导致13号管脚没有接低电频，以致没有出来结果，而第三部分我们进行了比较大的改动，把原本的想法进行了简化，最终只用一个电阻和电容连接一个发光二极管代替了原来的电路。第二部是插面包板，这一部分中，虽说连接时一直告诉自己要细心，但是还是犯了一些细节上的错误，把芯片的15号当做了16号，所以由一部分线都被我插乱了，所谓失之毫厘谬以千里便是这样吧。另外一个，就是我们在挑选电阻时没有足够细心，一些电阻被我们搞混，虽说在之后也检查出来了，但是浪费了很多的时间。总之，我们在一些不必要犯的错误上浪费了很多精力，这是我们这次课设最大的教训。此外，获取声音信号这一模块，我们用一个麦克风直接获取信号，将麦克风的插头接入了信号获取接头。以下是总体的仿真图：3.3体会收获及建议通过这次课程设计，加强了我们动手、思考和解决问题的能力，同时也是我们懂得小心谨慎的重要性。即使是一根线的接错也会搞得你焦头难额，心情沮丧。但是，我们一定不能气馁，一定要振作，调整好心态。要对自己有信心，只有这样才有可能找出错误，达到成功的彼岸。在做课程设计的同时也是对课本知识的加强和巩固，让我们对本课程有了更深入、详细的了解。希望学校能更加丰富实验器材，让同学们能有更多亲自动手的机会。自我评价：优